机器人精细化制样装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及智慧车间技术领域，具体的说是机器人精细化制样装置。


背景技术：

[0002]
煤炭和矿石质量检测的过程中，常常需要根据国家标准规定的步骤将一定粒度的矿石和煤炭制成粉状物料，用来进行成分检测。制样过程主要包括破碎、缩分、干燥、研磨、弃样这些过程。涉及破碎机、缩分机、研磨机、干燥设备。制样过程繁琐，粉尘噪声大。后来发展出了代替人工制样的联合制样机和机器人制样系统。联合制样机主要缺点是设备串联，易发生堵塞，一个设备堵塞则整个系统停止工作，且发生故障的时候检修困难，此外无法进行研磨前干燥，在进入制样机之前就要进行样品干燥，效率低，减慢了整个制样过程时间。


技术实现要素：

[0003]
为解决上述现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供机器人精细化制样装置，不仅避免了设备串联的缺点，还在原来机器人制样方案上进行了优化，简化了机器人动作，在保证工作效率的同时显著降低了成本和占地面积。
[0004]
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005]
机器人精细化制样装置，包括设备支架和分别固定安装在设备支架中的破碎缩分机、干燥机、研磨机、出料台、料盘清理箱和机械手装置；所述破碎缩分机、干燥机、研磨机和料盘清理箱分别固定安装在设备支架内对应的同一列安装架内，所述出料台安装在设备支架内和干燥机相邻的安装架内，所述出料台所在的安装架端面和干燥机的安装架所在端面平行，所述机械手安装在干燥机远离出料台的一侧安装架内。机械手根据程序设计进行移料工作，通过机械手移料，倒料，提高了制样效率。
[0006]
优选地，所述设备支架的内部均匀分布带有安装孔的筋板，多个筋板形成设备支架。
[0007]
所述机械手装置包括x轴导轨、z轴导轨、y轴导轨和送料装置，所述送料装置活动安装在y轴导轨上，所述送料装置本体上安装有用于夹料的卡钳和用于翻转倒料的翻转机构，所述y轴导轨活动安装在x轴导轨上，所述x轴导轨活动安装在z轴导轨上，所述x轴导轨、y轴导轨、z轴导轨都通过驱动电机提供动力。
[0008]
进一步地，所述机械手装置的送料装置在安装在设备支架内的xyz象限内移动，送料装置的行程轨迹覆盖破碎缩分机、干燥机、研磨机和料盘清理箱。很好的实现了对精细化制样设备的全方位覆盖。
[0009]
进一步地，所述破碎缩分机包括破碎缩分装置和加料口一，通过所述加料口一加料，所述破碎缩分装置为密封锤式破碎缩分机。对块状样品进行初步的破碎工作。
[0010]
进一步地，所述干燥机包括干燥箱体、盖板、气缸和铰轴，所述干燥箱体为能够放置多个样品的热风干燥装置，盖板通过铰轴可转动安装在干燥箱体的上方，所述盖板远离铰轴的一端部安装有用于开合盖板的气缸。
[0011]
优选地，所述气缸为电控双气缸结构。通过设置电控气缸，提高样料的干燥效率，使得干燥程序智能化。
[0012]
进一步地，所述研磨机包括驱动机、研磨箱、料盘和加料口二，所述研磨箱安装有转轴式研磨装置，样料经过加料口二进入研磨箱研磨完成后导入到料盘中，所述驱动机用于对研磨箱内的研磨装置进行驱动。加装研磨机的作用在于对破碎缩分后的颗粒样料进行进一步的细化，以达到制样要求。
[0013]
进一步地，所述出料台包括料台本体、栅格、检测装置和抹平机构，所述料台本体中部槽内的传送带上均布有栅格，所述料台本体的出料口位置分别安装有检测装置和抹平机构。通过出料台导出的样料，规格、成色和粉末状态都保持一致。
[0014]
优选地，所述检测装置为能够实时观察样料精细化程度的工业相机，所述抹平机构为平板，所述平板和对应栅格顶端的距离为0.5mm。
[0015]
优选地，所述料盘清理箱安装在干燥箱的一侧。主要用于对使用过的料盘进行清理，此过程也是通过机械手装置实现料盘的转移。
[0016]
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
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1、节约成本。与使用常规六轴工业机器人的制样系统相比，节约了大量成本。使用直角坐标机器人根据上述技术方案完全能满足制样过程需求，通过设备小型化，可节约大量制造成本，同时也可满足制样过程中的需求。
[0018]
2、节约空间，提高适用范围。通过设备小型化可以节约制样设备空间，可直接将该装置安装在采样点现场。这样只需将少量分析样品送到化验室即可，大大减少了检测过程的工作量。
[0019]
3、与联合制样机相比，通过设备并联避免了设备串联造成单个设备故障影响整系统且检修困难的缺点。
[0020]
4、采制样过程无人化，保证检测数据客观、准确。根据统计学规律和采制样过程的公知常识，采制样过程占整个检测过程误差的95％，采制样过程无人化可大大提高检测数据准确性，保证数据的客观中立。
附图说明
[0021]
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0022]
图1是本实用新型整体结构示意图；
[0023]
图2是本实用新型的结构详图。
[0024]
图中：1、设备支架，2、破碎缩分机，21、加料口一，22、破碎缩分装置，3、干燥机，31、干燥箱体，32、盖板，33、气缸，34、铰轴，4、研磨机，41、加料口二，42、驱动机，43、研磨箱，44、料盘，5、出料台，51、料台本体，52、栅格，53、检测装置，54、抹平机构，6、料盘清理箱，7、机械手装置，71、x轴导轨，72、z轴导轨，73、y轴导轨，74，送料装置。
具体实施方式
[0025]
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。另外，除非另作定义，此处使用的技术术语或者科
学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0026]
实施例一
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如图1所示，机器人精细化制样装置，包括设备支架1和分别固定安装在设备支架中的破碎缩分机2、干燥机3、研磨机4、出料台5、料盘清理箱6和机械手装置7；所述破碎缩分机2、干燥机3、研磨机4和料盘清理箱6分别固定安装在设备支架1内对应的同一列安装架内，所述出料台5安装在设备支架1内和干燥机3相邻的安装架内，所述出料台5所在的安装架端面和干燥机3的安装架所在端面平行，所述机械手装置7安装在干燥机3远离出料台5的一侧安装架内。机械手根据程序设计进行移料工作，通过机械手移料，倒料，提高了制样效率。
[0028]
优选地，所述设备支架1的内部均匀分布带有安装孔的筋板，多个筋板形成设备支架。所述的破碎缩分机2、干燥机3、研磨机4、出料台5、料盘清理箱6和机械手装置7均按照图1中各工作组对应的位置安装在相应的设备支架上。
[0029]
如图2所示，所述机械手装置7包括x轴导轨71、z轴导轨72、y轴导轨73和送料装置74，所述送料装置74活动安装在y轴导轨73上，所述送料装置74本体上安装有用于夹料的卡钳和用于翻转倒料的翻转机构，所述y轴导轨73活动安装在x轴导轨71上，所述x轴导轨71活动安装在z轴导轨72上，所述x轴导轨、y轴导轨、z轴导轨都通过驱动电机提供动力。
[0030]
优选地，所述送料装置74上的翻转机构为电控马达，通过设定电控马达实现以直角为单位进行转动，所述卡钳一体式安装在马达的转轴上，送料和倒料都很方便。
[0031]
进一步地，所述机械手装置7的送料装置74在安装在设备支架内的xyz象限内移动，送料装置的行程轨迹覆盖破碎缩分机2、干燥机3、研磨机4和料盘清理箱6。很好的实现了对精细化制样设备的全方位覆盖。
[0032]
如图2所示，所述破碎缩分机22包括破碎缩分装置22和加料口一21，通过所述加料口一21加料。
[0033]
优选地，本实施例中的所述破碎缩分装置为密封锤式破碎缩分机。对块状样品进行初步的破碎工作。
[0034]
如图2所示，所述干燥机3包括干燥箱体31、盖板32、气缸33和铰轴34，所述干燥箱体31为能够放置多个样品的热风干燥装置，盖板通过铰轴34可转动安装在干燥箱体31的上方，所述盖板32远离铰轴34的一端部安装有用于开合盖板的气缸33。
[0035]
优选地，本实施例中的所述气缸为电控双气缸结构。通过设置电控气缸，提高样料的干燥效率，使得干燥程序智能化。
[0036]
如图2所示，所述研磨机4包括驱动机42、研磨箱43、料盘44和加料口二41，所述研磨箱43安装有转轴式研磨装置，样料经过加料口二41进入研磨箱研磨完成后导入到料盘44
中，所述驱动机42用于对研磨箱43内的研磨装置进行驱动。加装研磨机的作用在于对破碎缩分后的颗粒样料进行进一步的细化，以达到制样要求。
[0037]
如图2所示，所述出料台5包括料台本体51、栅格52、检测装置53和抹平机构54，所述料台本体51中部槽内的传送带上均布有栅格52，所述料台本体51的出料口位置分别安装有检测装置53和抹平机构54。通过出料台导出的样料，规格、成色和粉末状态都保持一致。
[0038]
优选地，所述检测装置53为能够实时观察样料精细化程度的工业相机，所述抹平机构54为平板，所述平板和对应栅格顶端的距离为0.5mm，具体间距根据出料规格的误差要求可以实时调节。
[0039]
优选地，所述料盘清理箱6安装在干燥机3的一侧。主要用于对使用过的料盘进行清理，此过程也是通过机械手装置实现料盘的转移。
[0040]
以上实施例在实际工作时，由采样与初制样处理后的样品，不进行水分样测试时水分样传送带进入备用料盘，由机器人将料盘放于指定位置供操作人员来处理，操作人员通过给机械手装置下达指令开始进行制样工作。
[0041]
样料经机器人夹具，即机械手装置7的送料装置从上述料盘位置，将料盘夹起。通过直角坐标机器人z轴，x轴，y轴的运动将料盘中的样品送至破碎缩分机2的入料口一，破碎机缩分机2启动开始破碎。使用过后的料盘经机械手装置放入料盘清理箱6中进行清理，清理完成后的料盘放回原位置。破碎完成后的样品落入另一个料盘中，机械手装置7将破碎缩分后的样料送入可自动开门的干燥机3中。所述干燥机3中可放置多个样品，留有足够的空间可供样品处理过程的缓冲。
[0042]
干燥进行过程中，由于是连续制样过程，直角坐标机器人的送料装置74可根据需要进行以下动作：(一)没有物料完成干燥，且干燥装置中最早放入的样品仍需要干燥的时间多于机器人取下一个样品的时间，机械手装置7运动到进料皮带落料处，等待下一个样品送入完成样品破碎、缩分送入干燥机这三个过程；(二)前期放置在干燥装置中的物料完成了干燥，机械手装置的送料装置将干燥完成后的样料连同其中的样品取出，并将干燥完成后的样品倒入研磨机4中，研磨机4启动开始研磨。同时，将使用过后的料盘放入料盘清理箱6中，完成清理。研磨完成即得到了所需要的成分样品。(三)如果完成上述(一)和(二)的时间刚好冲突，优先完成(二)中动作。
[0043]
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。